Очень простое древнее устройство, для метания камней, созданное древними «инженерами». Схема устройства на рис. 1.
Принцип действия очень простой – поднятый тяжелый груз ТГ опускается под своим весом и поворачивает рычаг до вертикального положения. Метательный снаряд МС разгоняется и летит во вражеский стан. Но посмотрите, сколько тут прекрасных технических решений!
Как только МС приподнимается от опоры, начинают проявлять себя вездесущие вращательные силы. Ведь рычаг поворачивается вокруг оси, то есть появляется составляющая сил, отталкивающая МС от центра вращения. Гибкая связь вытягивается почти вдоль жесткого рычага, удлиняя его и позволяя опускающейся тяжести (черный треугольник) передать в метательный снаряд гораздо больше энергии, чем если бы он бросался только рычагом. И при этом транспортные габариты метателя сокращены почти вдвое.
На рис.2 показано, как располагаются составные части метателя во время разгона снаряда. На МС действуют две составляющие силы, передаваемый гибкой связью: радиальная, направленная от груза к шарниру крепления рычага к станине и тангенциальная, направленная по касательной к линии движения МС. Обратите внимание – радиальная, она же центростремительная, сила становится больше, чем тангенциальная – разгоняющая. И чем больше скорость – тем ближе угол между гибкой связью и рычагом к 180 градусам. Как известно, центростремительная сила равна
Fr = (V^2) / R
Значит, чем больше R, тем большую V может достичь тело при той же Fr, а, следовательно, накопить больше кинетической энергии, так нужной для полета к врагу.
Wk = (m*V^2) / 2
А теперь посмотрим момент отрыва снаряда от метателя на рис. 3. Груз полностью «выдохся» и находится в нижней точке, даже чуть дальше. Гибкая связь занимает почти вертикальное положение, а МС находится в самой верхней точке и при этом с максимальной скоростью, на которую его способен разогнать груз. Дальность полета, как известно, зависит от начальной скорости и начальной высоты, так вот, на метателе это самая оптимальная точка!
Все таки перед древними Изобретателями стоит снять шляпу!
Спасибо, что дочитали до конца.